Учебное пособие Москва 2012 Содержание 2 Предисловие 4 метасоматические процессы, их значение 6

Формация гумбеитов

Там, в пределах массива кварцевых сиенит-диоритов, присутствует серия маломощных кварцевых жил двух типов. Более ранние кварцевые жилы сложены темно-серым сливным кварцем с включениями биотита, калишпата и молибдошеелита, сопровождающиеся биотит-калишпатовой друзовой оторочкой в зальбандах. Более поздние кварцевые жилы, пересекающие первые, сложены светлым кварцем с включениями карбонатов, калишпата, шеелита, реже молибденосного шеелита и сульфидов, сопровождающиеся в зальбандах карбонат-калишпатовой друзовой оторочкой. Каждые из этих жил – ранних, несущих молибдошеелитовую минерализацию, и поздних с шеелитовой минерализацией, отличающихся также составом зальбандовых оторочек, характеризуются своими отличающимися составами околожильных метасоматитов. Метасоматиты, присутствующие в оторочках ранних кварцевых жил, характеризуются мощностями менее чем по 2 м и имеют в прилежащих к жилам тыловых зонах микроклин-биотит-кварцевый состав.

Метасоматиты, присутствующие в боковых частях поздних кварцевых жил с карбонат-калишпатовыми друзовыми оторочками, характеризуются несколько большими общими мощностями, составляющими около 20 см с каждого бока, и имеют в прилежащих к жилам тыловых зонах своеобразный ортоклаз-доломит-кварцевый состав. Именно на состав этих метасоматитов, в которых в состоянии химического равновесия присутствуют, казалось бы, столь разные минералы, обратил внимание Д.С. Коржинский и выделил эти метасоматиты в самостоятельную метасоматическую формацию, назвав ее гумбеитовой. Выявленная мощность ореолов таких метасоматитов гумбеитового состава невелика и составляет в каждом боку жил не более 20 см.

Кварцевые жилы и сопровождающие их метасоматиты, в том числе гумбеиты, залегают в районе Гумбейского месторождения не только в пределах массива сиенит-диоритов, но и в породах его экзоконтактов – в роговиках, биотит-амфиболовых сланцах и серпентинитах. В последних метасоматиты в своих тыловых околожильных зонах имеют состав: флогопит, тальк, доломит, кварц, пирротин. Они отличаются несколько повышенной мощностью, достигая 30-50 см.

Таким образом, вслед за Д.С. Коржинским гумбеиты можно определить как метасоматиты, залегающие в оторочках рудоносных кварцевых жил, содержащих включения калишпата, карбонатов, шеелита и (или) сульфидов и имеющих в составе своей внутренней околожильной метасоматической зоны парагенетическую ассоциацию из калишпата, кварца и карбоната.

В.Л. Русинов приводит примеры метасоматических колонок гумбеитов Гумбейского месторождения (табл. 3), из которых типичной представляется следующая.

1. 
   Гумбеиты с тыловой зоной из биотита, калишпата, кварца, с ассоциацией в промежуточных зонах биотит + кальцит + кварц + калишпат. С этими гумбеитами связаны жилы с молибдошеелитом, температура образования которых 440-390 ˚С. Очевидно, эти жилы ранее были указаны автором как ранние, состоящие из темного кварца с примесью биотита, калишпата и молибдошеелита и с биотит-калишпатовыми друзовыми оторочками в зальбандах.
   
2. 
   Гумбеиты с тыловой зоной из доломита, калишпата, кварца с ассоциацией в промежуточных зонах биотит + кальцит + калишпат + кварц. С ними связаны кварцевые жилы с молибденсодержащим шеелитом, температура образования которых 395-360 ˚С. Очевидно, эти жилы как и следующие, с которыми связаны метасоматиты третьей температурной ступени, отнесены автором к поздним, сложенным светлым кварцем с примесью карбонатов, калишпата, молибденсодержащего шеелита, шеелита, характерного для жил следующей третьей ступени, сульфидов, и сопровождающихся карбонат-калишпатовой друзовой оторочкой в зальбандах.
   
3. 
   Гумбеиты с тыловой зоной из доломита, калишпата и кварца (то есть того же состава, что и в предыдущей группе), и в промежуточных зонах состоящие из ассоциаций доломит + биотит + калишпат + кварц или доломит + кальцит + калишпат + кварц (то есть без биотита). С ними сопряжены кварцевые жилы с шеелитом и сульфидами (очевидно, как сказано выше, относящиеся к поздней, а точнее к самой поздней группе), температура образования которых составляла 350-290 ˚С.
   

Также описано проявление метасоматитов гумбеитовой формации на Шарташском шеелитовом рудопроявлении, расположенном на юге Березовского золоторудного поля на Среднем Урале. Там присутствует многофазный массив гранитоидов, в которых залегают крутопадающие кварцевые и карбонат-кварцевые жилы, в оторочках которых мощностью до десятков сантиметров отмечены гумбеиты. Первые жилы, в которых кроме кварца присутствуют включения доломита, калишпата, шеелита, молибденита, большой группы ниженазванных других сульфидов и золота, по мнению В.Л. Русинова, связаны с гумбеитами доломит-кварцевой фации. Вторые жилы, являющиеся более поздними, чем первые, сложены карбонатом и кварцем с включениями шеелита и сульфидов. Они связаны с гумбеитами более низкотемпературной микроклин-фенгитовой фации (фенгит – обогащенный алюминием биотит).

Имеется описание (И.П. Щербань, 1996) гумбеитов, присутствующих на золоторудном месторождении Зармитан В Западном Узбекистане. Там в пределах интрузива граносиенитового состава присутствуют кварцевые жилы с золото-пирит-арсенопирит-полиметаллической минерализацией. Здесь гумбеиты отличаются двуполевошпатовым составом: калишпат + альбит + кварц + сульфиды + карбонат. Они относятся к ранней золото-пирит-арсенопиритовой стадии проявленного здесь гидротермального процесса и образуются при температуре 250-350 ˚С.

В результате изучения месторождений Урала В.Л. Русинов для гумбеитов и сопряженных с ними кварцевых жил выделяет три температурные фации:

1. 
   Биотит-калишпатовая фация. Сопровождается биотит-кварцевыми жилами с пиритом и молибдошеелитом. Температура ее формирования 440-400 ˚С.
   
2. 
   Доломит-калишпатовая фация. Сопровождается карбонат-кварцевыми жилами с молибден содержащим шеелитом, шеелитом, молибденитом, висмутином, галенитом, актинитом, блеклыми рудами. С этой фацией гумбеитов связаны кварцевые жилы Шарташского рудопроявления. В них установлены минералы, представленные твердыми растворами ряда айкинит-висмутин и медистый бенжаминит-купропавонит. Температура формирования гумбеитов этой фации 400-300 ˚С., а рудные минералы формировались при 400-200 ˚С.
   
3. 
   Фенгит-калишпатовая фация. Сопровождаются карбонат-кварцевыми жилами со сфалеритом, галенитом, тетраэдритом, бурнонитом, тетрадимитом, гесситом, золотом. Эта фация проявлена на Шарташском рудопроявлении. Температура ее формирования меньше 300 ˚С.
   

При анализе парагенезисов гумбеитизированных пород В.Л. Русинов устанавливает следующий ряд подвижности компонентов:

Н₂О, СО₂, S, O | K₂O, Na₂O, CaO | MgO | Fe, SiO₂, P₂O₅, Al_2­O₃, TiO₂

Первая слева черта отделяет компоненты, которые при гумбеитизации всегда ведут себя вполне подвижно. Вторая черта отделяет компоненты, которые подвижны в тыловой зоне. Соответственно, чем левее положение компонента в ряду подвижности, тем раньше он переходит во вполне подвижное состояние. Третья черта отделяет компоненты, термодинамическая подвижность которых наблюдалась лишь для метасоматитов с кварц-биотит-калишпатовой тыловой зоной, то есть наиболее высокотемпературных. Правее третьей черты стоят компоненты всегда инертные при гумбеитизации.

При гумбеитизации привносится прежде всего углекислота, то есть, в основном, это карбонатизация. Кроме того наблюдается привнос серы, калия и вынос натрия.

На Гумбейском месторождении устанавливается обычная для послемагматических гидротермальных месторождений смена высокотемпературных минеральных ассоциаций более низкотемпературными. Это видно, например, из того, что молибдошеелит сменяется молибденсодержащим шеелитом, а затем шеелитом, теннантит сменяется более низкотемпературной блеклой рудой – тетраэдритом.

При понижении температуры происходит снижение окислительного потенциала: молибдошеелит с шестивалентным молибденом сменяется шеелитом в ассоциации с четырехвалентным молибденом в молибдените; теллурсодержащие блеклые руды с четырехвалентным теллуром – теллуридами с двухвалентным теллуром; количество двухвалентной меди в составе блеклых руд также снижается.

Принципиальное значение для формирования гумбеитов имеет высокая активность калия, приводящая к появлению устойчивого парагенезиса кварц + калишпат + карбонат при вполне подвижном поведении калия. Устанавливается и высокий окислительный потенциал – формируется молибдошеелит, гематит, медистые и теллуристые блеклые руды. К концу процесса активность калия, по-видимому, снижается (проявляется калишпат-фенгитовая фация), вместе с этим снижается и окислительный потенциал, поэтому с калишпат-фенгитовой фацией связаны блеклые руды, не содержащие двухвалентной меди.

Таким образом, гумбеиты представляют собой результат метасоматизма, связанного с гранитоидами (реже субвулканическими породами) повышенной щелочности и воздействием углекислых растворов с повышенной активностью щелочей, главным образом калия. Температура процесса по существующим оценкам сильно варьирует от 200 ˚С до 400 ˚С.

Гумбеиты являются типично околожильными образованиями и развиваются около кварц-карбонат-ортоклазовых жил с рудной минерализацией вольфрама, молибдена и частично золота.

Нужно отметить, что известные в настоящее время масштабы проявления метасоматоза (оторочка до 20-50 см) и мощности кварцевых жил, которые сопровождают гумбеиты (обычно около 1 м) являются малыми, как и промышленная значимость связанного с ними оруденения.

Мы рассмотрели гумбеиты столь подробно в связи с тем, что они являлись первыми метасоматитами, в которых была выявлена и детально изучена равновесная ассоциация калишпата и карбоната, которая четко проявлена в метасоматитах следующей формации – эльконитах, которые имеют весьма важное значение.